“十二五”规划期间，随着我国航天事业的蓬勃发展，面向载人航天器空间交会对接、月球与深空探测、空间目标识别等不同任务需求的测控设备应运而生，对测控天线的跟踪指向精度、抗扰能力和可靠性提出了更高要求。本文以某型号航天测控天线控制系统为研究对象，为解决大型测控天线控制系统在复杂干扰条件下的高精度跟踪控制问题，深入研究了天线控制系统动力学模型建立、内环伺服系统PID参数优化设计、高精度位置跟踪控制和风扰、摩擦补偿等关键问题，设计了一种新颖的基于自抗扰控制(Active Disturbance RejectionController，ADRC)策略的天线控制系统。该控制系统通过扩张状态观测器(Extended State Observer，ESO)从系统响应的输入、输出信号中观测出系统的状态量和总不确定项，从而在不需要精确建立天线模型的前提下，对风扰、摩擦、系统参数摄动等进行动态反馈补偿，有效提高系统的干扰抑制能力和鲁棒性。　　 本研究主要内容包括：⑴介绍了天线控制系统的构成，分析了三环控制结构的总体设计方法，并以直流电动机作为内环伺服系统的控制对象，利用其电压平衡方程、转矩平衡方程与负载转矩之间的关系建立了控制系统的数学模型。在此基础上分析了模型的特性，并通过时域和频域的仿真进行了内环伺服系统PID控制器的参数寻优。⑵分析天线所受到的主要干扰即风扰、摩擦和齿隙等非线性因素的特性，建立相应复杂环境下的综合干扰模型，利用MATLAB对风载荷和摩擦数据进行拟合，得到天线转台方位俯仰轴不同角度和转速时所受风力矩和摩擦力矩的仿真模型。⑶介绍了自抗扰控制器的组成和基本原理，运用直接反馈线性化的思想，针对天线控制系统外环即位置环路设计以扩张状态观测器(Extended StateObserver，ESO)为核心的自抗扰控制器。数学推导和分析天线位置环路加入自抗扰控制器后的闭环结构与特性，得出自抗扰控制器的等效结构，从理论上分析自抗扰控制器可有效的消除稳态误差并补偿风扰、摩擦及齿隙等内外干扰。⑷利用描述函数法对位置环控制对象进行辨识，综合分析加入摩擦、齿隙等内部非线性因素后对系统性能的影响，说明天线低速运转时，自抗扰控制不会出现传统PID控制时产生的极限环震荡和削峰等现象。利用MATLAB/SIMULINK分别建立复合干扰条件下，自抗扰控制和PID控制的双电机同步联动驱动系统仿真模型，仿真验证自抗扰控制不仅没有大的超调，不存在极限环振荡，而且能有效补偿风载荷干扰和摩擦干扰，对设备故障导致的单电机运行时产生的齿隙也能很好的补偿，从而证明自抗扰控制相比于PID控制的优越性。⑸在天线控制系统实物平台上调试自抗扰控制系统，利用典型的激励信号将自抗扰控制与传统PID控制器的控制效果进行对比，并结合实际跟踪卫星的数据进行精度分析，总结出自抗扰控制在天线控制系统中应用的特点，并对后续研究进行展望。